CN112484747A - 计步方法、计步装置及存储介质 - Google Patents

计步方法、计步装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本公开是关于一种计步方法、计步装置及存储介质。计步方法包括:获取所述加速度传感器采集的三轴加速度数据,并将所述三轴加速度数据转化为合加速度数据;根据所述合加速度数据确定加速度变化曲线,所述加速度变化曲线表征包括按照时间先后顺序存在的多个循环周期对应的特征数据;根据所述加速度变化曲线中当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期对应的特征数据,确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性;根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,确定并统计步数。通过本公开,可实现准确计步。

Description

计步方法、计步装置及存储介质
技术领域
本公开涉及计步技术领域,尤其涉及计步方法、计步装置及存储介质。
背景技术
随着人们生活水平的提高,人们越来越注重自己的健康。计步器可以检测出人们的行走步数,帮助人们实时掌握锻炼情况,从而制定一个合理的健康规划。
通常人们携带的计步器主要由振动传感器和电子计数器组成。这些计步器虽然具有体积小,易携带的优点,但是通常无法排除抖动、翻转等情况所带来的误计。由于人们在运动过程中,身体各个部分的运动形式也不尽相同,因此部分计步器要求使用者佩戴在身体指定位置,才能达到预期的计步效果。
近年来,智能终端功能的日益增多使其在现代生活中的使用越来越广泛,运用终端中的内嵌的传感器来开发计步器也已屡见不鲜。由于终端已经与人们形影不离,故终端计步器相比传统计步器更加方便了人们的生活。但现有计步器软件也同样无法排除由于走路摆臂不规律、前后摆臂幅度相差较大或携带物品等情况带来的误计步和漏计步问题。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本公开提供一种计步方法、计步装置及存储介质。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种计步方法,计步方法应用于终端,所述终端上安装有加速度传感器,所述方法包括:获取所述加速度传感器采集的三轴加速度数据,并将所述三轴加速度数据转化为合加速度数据;根据所述合加速度数据确定加速度变化曲线,所述加速度变化曲线表征包括按照时间先后顺序存在的多个循环周期对应的特征数据,所述多个循环周期中每一循环周期对应有多个特征数据;根据所述加速度变化曲线中当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期对应的特征数据,确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,其中所述当前循环周期为与当前时间对应的循环周期,所述第一数量的相邻循环周期为在当前时间之前且相邻的循环周期;根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,确定并统计步数。
在一示例中,所述多个循环周期中的第N个循环周期对应的多个特征数据包括如下数据中的至少部分组合或全部组合:第N个循环周期的波峰加速度数据、第N个循环周期的波谷加速度数据、第N-1个循环周期的波谷加速度数据、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N个循环周期的波谷加速度数据之间间隔的采样点数量、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N-1个循环周期的波谷加速度数据之间间隔的采样点数量、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N个循环周期的波谷加速度数据的第一数据差,以及第N个循环周期的波峰加速度数据与第N-1个循环周期的波谷加速度数据的第二数据差。
在一示例中,根据所述加速度变化曲线中当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期对应的特征数据,确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,包括:确定所述加速度变化曲线中的第M个循环周期对应的多个特征数据、第M-1个循环周期对应的多个特征数据,以及第M-2个循环周期对应的多个特征数据,所述第M个循环周期为当前循环周期;根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据,确定所述第M个循环周期和所述第M-1个循环周期之间的第一相似系数,并根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的第二相似系数;根据所述第一相似系数确定第M个循环周期和第M-1个循环周期之间的相似性,以及根据所述第二相似系数,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的相似性。
在一示例中,所述根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据,确定所述第M个循环周期和所述第M-1个循环周期之间的第一相似系数,并根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的第二相似系数,包括:确定所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,和所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据的数值均值;基于所述第M个循环周期中每一个特征数据、所述第M-1个循环周期中每一个特征数据、所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,和所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,得到第一相似系数;基于所述第M个循环周期中每一个特征数据、所述第M-2个循环周期中每一个特征数据、所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,和所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,得到第二相似系数。
在一示例中,根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,确定步数,包括:基于行走阶段中包括的开始走阶段、连续走阶段和停止走阶段,根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,依次确定各行走阶段的有效步数;将各行走阶段的有效步数进行累加,得到的总步数确定为步数。
在一示例中,针对开始走阶段,以所述第M个循环周期为基准,若连续指定数量的第一相似系数处于预设第一数值范围,或者若连续数量的第二相似系数处于预设第二数值范围,则从第一个循环周期到所述第M个循环周期的步数为有效步数;针对连续走阶段,以所述第M个循环周期为基准,若所述第一相似系数满足大于第一预设阈值,或者若所述第二相似系数满足大于第二预设阈值,则所述第M个循环周期的步数为有效步数;针对结束走阶段,当预设时间段内未获取到周期特征数据时,停止统计步数。
在一示例中,所述根据所述合加速度数据确定加速度变化曲线,包括:对所述合加速度进行平滑去噪和均值滤波处理,得到处理后的合加速度数据;基于处理后的合加速度数据得到加速度变化曲线。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种计步装置,计步装置应用于终端,所述终端上安装有加速度传感器,所述计步装置包括:获取单元,被配置为获取所述加速度传感器采集的三轴加速度数据,并将所述三轴加速度数据转化为合加速度数据;确定单元,被配置为根据所述合加速度数据确定加速度变化曲线,所述加速度变化曲线表征包括按照时间先后顺序存在的多个循环周期对应的特征数据,所述多个循环周期中每一循环周期对应有多个特征数据,以及根据所述加速度变化曲线中当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期对应的特征数据,确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,其中所述当前循环周期为与当前时间对应的循环周期,所述第一数量的相邻循环周期为在当前时间之前的循环周期;计步单元,被配置为根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,确定并统计步数。
在一示例中,所述多个循环周期中的第N个循环周期对应的多个特征数据包括如下数据中的至少部分组合或全部组合:第N个循环周期的波峰加速度数据、第N个循环周期的波谷加速度数据、第N-1个循环周期的波谷加速度数据、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N个循环周期的波谷加速度数据之间间隔的采样点数量、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N-1个循环周期的波谷加速度数据之间间隔的采样点数量、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N个循环周期的波谷加速度数据的第一数据差,以及第N个循环周期的波峰加速度数据与第N-1个循环周期的波谷加速度数据的第二数据差。
在一示例中,所述确定单元采用如下方式确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性:根据所述加速度变化曲线中当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期对应的特征数据,确定所述加速度变化曲线中的第M个循环周期对应的多个特征数据、第M-1个循环周期对应的多个特征数据,以及第M-2个循环周期对应的多个特征数据,所述第M个循环周期为当前循环周期;根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据,确定所述第M个循环周期和所述第M-1个循环周期之间的第一相似系数,并根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的第二相似系数;根据所述第一相似系数确定第M个循环周期和第M-1个循环周期之间的相似性,以及根据所述第二相似系数,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的相似性。
在一示例中,所述确定单元采用如下方式确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的第二相似系数:根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据,确定所述第M个循环周期和所述第M-1个循环周期之间的第一相似系数,并根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据确定所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,和所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据的数值均值;基于所述第M个循环周期中每一个特征数据、所述第M-1个循环周期中每一个特征数据、所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,和所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,得到第一相似系数;基于所述第M个循环周期中每一个特征数据、所述第M-2个循环周期中每一个特征数据、所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,和所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,得到第二相似系数。
在一示例中,所述计步单元采用如下方式确定步数:根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,基于行走阶段中包括的开始走阶段、连续走阶段和停止走阶段,根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,依次确定各行走阶段的有效步数;将各行走阶段的有效步数进行累加,得到的总步数确定为步数。
在一示例中,针对开始走阶段,以所述第M个循环周期为基准,若连续指定数量的第一相似系数处于预设第一数值范围,或者若连续数量的第二相似系数处于预设第二数值范围,则从第一个循环周期到所述第M个循环周期的步数为有效步数;针对连续走阶段,以所述第M个循环周期为基准,若所述第一相似系数满足大于第一预设阈值,或者若所述第二相似系数满足大于第二预设阈值,则所述第M个循环周期的步数为有效步数;针对结束走阶段,当预设时间段内未获取到周期特征数据时,停止统计步数。
在一示例中,所述确定单元采用如下方式根据所述合加速度数据确定加速度变化曲线:对所述合加速度进行平滑去噪和均值滤波处理,得到处理后的合加速度数据;基于处理后的合加速度数据得到加速度变化曲线。
根据本公开的第三方面,提供了一种计步装置,计步装置包括:存储器,配置用于存储指令。以及处理器,配置用于调用指令执行前述第一方面或者第一方面中任意一示例中的计步方法。
根据本公开的第四方面,提供了一种非临时性计算机可读存储介质,非临时性计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令在由处理器执行时,执行前述第一方面或者第一方面中任意一示例中的计步方法。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:根据加速度变化曲线中包括按照时间先后顺序存在的多个循环周期,多个循环周期中每一循环周期对应有多个特征数据,根据当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期各自对应的特征数据,确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,避免只是利用循环周期中的加速度峰值计步时只考虑相邻加速度峰值的相似性,对用户走路摆臂不规律、前后摆臂幅度相差较大或携带物品等情况出现误检和漏检,造成误计步和漏计步问题,提升计步准确度。并且由于采用多个能够描述循环周期的特征数据,有效确定当前循环周期与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期的相似性,避免采用自起点检测的方法,在验证步数时,通过对加速数据逐一进行相关系数的计算,计算复杂需要时间长的缺陷,提升计算效率。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种计步方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种计步方法的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种计步方法的流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的计步方法示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种计步装置的框图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本公开的示例性实施例的技术方案可以应用于利用终端计步的应用场景。在以下描述的示例性实施例中,其中,该终端可以是移动终端,也可以称作用户设备(UserEquipment,UE)、移动台(Mobile Station,MS)等。终端是一种向用户提供语音和/或数据连接的设备,或者是设置于该设备内的芯片,例如,具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。例如,终端的示例可以包括:手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile Internet Devices,MID)、可穿戴设备、虚拟现实(Virtual Reality,VR)设备、增强现实(Augmented Reality,AR)设备、工业控制中的无线终端、无人驾驶中的无线终端、远程手术中的无线终端、智能电网中的无线终端、运输安全中的无线终端、智慧城市中的无线终端、智慧家庭中的无线终端等。
近年来,智能终端功能的日益增多使其在现代生活中的使用越来越广泛,运用终端中的内嵌的传感器来开发计步器也已屡见不鲜。
相关技术中,使用终端加速度传感器检测步数,目前应用较多的是利用用户手臂摆动的幅度,依靠加速度峰值检测的方法。但在某些特定场景下,如走路摆臂不规律、前后摆臂幅度相差较大或携带物品等情况,仅仅依靠峰值大小,容易出现误检和漏检峰值信息的情况,造成误计步和漏计步问题。
本公开实施例,提供一种计步方法。在本公开的计步方法中,根据加速度变化曲线中包括按照时间先后顺序存在的多个循环周期,多个循环周期中每一循环周期对应有多个特征数据,根据当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期各自对应的特征数据,确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,避免只是利用循环周期中的加速度峰值计步时只考虑相邻加速度峰值的相似性,对用户走路摆臂不规律、前后摆臂幅度相差较大或携带物品等情况出现误检和漏检,造成误计步和漏计步问题,提升计步准确度。并且由于采用多个能够描述循环周期的特征数据,有效确定当前循环周期与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期的相似性,避免采用自起点检测的方法,在验证步数时,通过对加速数据逐一进行相关系数的计算,计算复杂需要时间长的缺陷,提升计算效率。
图1是根据一示例性实施例示出的一种计步方法的流程图,如图1所示,计步方法用于终端中,终端上安装有加速度传感器,计步方法包括以下步骤。
在步骤S11中,获取加速度传感器采集的三轴加速度数据,并将三轴加速度数据转化为合加速度数据。
目前,智能终端例如智能手机通常都内置三轴线性加速度传感器,它能够测出终端在(x,y,z)三个维度上的加速度分量,根据(x,y,z)三个维度上的加速度分量,可以转换得到合加速度数据。
其中,将(x,y,z)三个维度上的加速度分量转换为合加速度数据,例如可通过如下方式确定:
在利用终端计步之前,可先确定加速度传感器采集加速度数据的滑动窗口长度,滑动窗口长度例如可通过实际加速度传感器采集数据的采样率确定得到。例如,加速度传感器实际采样率即每秒采集的加速度数据是25赫兹的话,实际滑动窗口长度可以设滑动窗口长度为25个采样点长度,或者采样率是50赫兹的话,可以设实际滑动窗口长度为50个采样点长度。
确定滑动窗口长度之后,根据滑动窗口长度,计算每个轴在滑动窗内的均值,统计各个轴的均值与重力加速度的占比。若(x,y,z)中某一个轴的均值与重力加速度的占比,超过预设的比例阈值,即可认为该轴在该滑动窗口内占据主导地位,将该轴输出值作为主轴的值输出。否则,选用合成加速度作为主轴,合成加速度的计算方法例如可通过如下方式确定:
Figure BDA0002823699630000071
其中,x、y、z分别为加速度传感器的三个轴。
由此,可确定得到合加速度数据。
在步骤S12中,根据合加速度数据确定加速度变化曲线,加速度变化曲线表征包括按照时间先后顺序存在的多个循环周期对应的特征数据,多个循环周期中每一循环周期对应有多个特征数据。
由于加速度传感器采集的三轴加速度数据存在噪声,故,在得到合加速度数据之后,可对滑动窗口内的合加速度数据进行平滑去噪。对滑动窗口内的合加速度数据平滑去噪时,例如可通过窗长固定的均值滤波器,对数据连续滤波2次,得到滤波后的结果。之后对合加速度进行均值滤波,即将平滑滤波后的数据减去滑动窗均值数据,得到预处理后的合加速度数据。
由于人在正常走路时,会有一个短暂的加速和一个短暂的减速,在加速度传感器采集加速度数据上就会产生波峰和波谷,进而基于预处理后的合加速度数据,可实时得到类似正弦曲线的加速度变化曲线。其中,加速度变化曲线可包括按照时间先后顺序存在的多个循环周期,每个循环周期可包括加速度上升期一直到加速度波峰,之后再经历加速度下降期并一直到加速度波谷,循环往复。
由此,根据每个循环周期加速度变化特点,多个循环周期中的第N个循环周期对应的多个特征数据包括如下数据中的至少部分组合或全部组合:
第N个循环周期的波峰加速度数据、第N个循环周期的波谷加速度数据、第N-1个循环周期的波谷加速度数据、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N个循环周期的波谷加速度数据之间间隔的采样点数量、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N-1个循环周期的波谷加速度数据之间间隔的采样点数量、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N个循环周期的波谷加速度数据的差(以下称为第一数据差),以及第N个循环周期的波峰加速度数据与第N-1个循环周期的波谷加速度数据的差(以下称为第二数据差)。
以此类推,可依据第N-1个循环周期特征数据得到第N-1个循环周期,依据第N-2个循环周期特征数据得到第N-2个循环周期。
在确定当前循环周期的波峰加速度数据时,例如在当前加速度采样点值满足大于左边相邻采样点值,且大于右边相邻采样点值,同时大于预设的峰值阈值,即认为当前加速度采样点值为峰值。
针对平顶峰值的情况,若当前加速度采样点值大于左边相邻点值后,出现连续多个相等采样点值,则右边相邻点随时间向后推移,直至不相等点值出现,再判断当前时刻点值是否为峰值。
在确定波谷加速度数据时,例如在于当前加速度采样点值满足小于左边相邻采样点值,且小于右边相邻采样点值,同时小于预设的峰值阈值,即认为当前加速度采样点值为谷值。
针对平底谷值的情况,若当前加速度采样点值小于左边相邻点值后,出现连续多个相等采样点值,则右边相邻点随时间向后推移,直至不相等点值出现,再判断当前时刻点值是否为谷值。
并且,由于人行走时的走路摆臂不规律、手抖等因素,会造成对加速度波形形成干扰,出现多个波峰或者多个波谷的情况,导致错误计步。故,为防止人行走时的走路摆臂不规律、手抖等干扰因素对计步的影响,本公开中可增加基于波峰波谷的辅助判断条件:
判断当前波峰峰值与前一个波峰峰值的位置和大小关系,若当前波峰峰值与前一个波峰峰值之间间隔的采样点数(即当前波峰峰值与前一个波峰峰值的距离)小于预设的阈值时,保留波峰数值较大的波峰,同时将拥有较小峰值的波峰合并到较大峰值的循环周期中。
合并时,若拥有较小峰值的波峰在较大峰值所处的循环周期的左边,则对包括较大波峰的循环周期标记“左边+1”,若拥有较小峰值的波峰在较大峰值所处的循环周期的右边,则对包括较大波峰的循环周期标记“右边+1”。若拥有较大峰值所处的循环周期的右边有3个小波峰时,则对包括较大波峰的循环周期标记“右边+3”。同理,可实现针对波谷的合并。
在步骤S13中,根据加速度变化曲线中当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期对应的特征数据,确定当前循环周期与第一数量的相邻循环周期之间的相似性,其中当前循环周期为与当前时间对应的循环周期,第一数量的相邻循环周期为在当前时间之前的循环周期。
由于用户走路时,时常会出现摆臂不规律、前后摆臂幅度相差较大或携带物品等情况,使得加速度采集的数据在相邻的循环周期没有规律。为避免由于上述情况导致计步时出现误计步和漏计步的情况,一种实施方式中,本公开基于加速度变化曲线中包括的多个循环周期,在获取当前循环周期的特征数据后,基于当前循环周期的特征数据和当前循环周期之前的,与当前循环周期相邻的指定数量的循环周期的特征数据进行相似性比较,确定当前循环周期与第一数量的相邻循环周期之间的相似性,根据确定的当前循环周期与第一数量的相邻循环周期之间的相似性,确定并统计步数。
其中,本公开实施例中上述涉及的第一数量的相邻循环周期,可以根据实际经验值进行数量值的设定。例如,第一数量为2,第一数量的相邻循环周期可以理解为是当前周期之前且相邻的连续两个循环周期。当然,本公开实施例并不限定第一数量的取值。例如,本公开中,与当前循环周期相邻的第一数量的循环周期为3个循环周期。基于当前循环周期(第4循环周期)的特征数据,与当前循环周期(第4循环周期)相邻的第3循环周期的特征数据、第2循环周期的特征数据和第1循环周期的特征数据,分别进行相似性比较,确定得到第4循环周期与第3循环周期的相似性,第4循环周期与第2循环周期的相似性,和第4循环周期与第1循环周期的相似性。以此类推,可确定当前循环周期为第5循环周期时,与第5循环周期相邻的3个循环周期,即第4循环周期、第3循环周期和第2循环周期的相似性。
若当前循环周期(第5循环周期)与相邻的第4循环周期的相似性很低,但是当前循环周期(第5循环周期)与相邻的第3循环周期的相似性很高,以及当前循环周期(第4循环周期)与相邻的第3循环周期的相似性很低,但是当前循环周期(第4循环周期)与相邻的第2循环周期的相似性很高,则可以确定用户可能属于摆臂不规律的行走情况。
在步骤S14中,根据当前循环周期与第一数量的相邻循环周期之间的相似性,确定并统计步数。
在确定每一个循环周期特征数据后,可基于当前循环周期特征数据,确定与当前循环周期相邻的指定数量的循环周期是否相似。
例如,若基于与当前循环周期相邻的第一数量的循环周期特征数据,确定与当前循环周期相邻的每个循环周期之间具有相似性,则表明当前行走状态平稳,前后摆臂的动作幅度相似。即可基于相邻循环周期相似的特点,对每一个循环周期里做一个表征当前循环周期完成一个有效步数的标志,例如在循环周期的数据中设置“有效步数标志为is_step标志,每当检测到相邻循环周期相似时,对相邻循环周期的为is_step标志处标记为1,表征计步增加1步。
又例如,若基于相邻的相邻循环周期特征数据,确定的每个相邻的相邻循环周期相似,则表明当前行走摆臂幅度差异较大,例如向前摆动幅度较大向后摆动幅度较小。即可基于相邻的相邻循环周期相似的特点,对当前第N循环周期、与当前第N循环周期之前的第N-1相邻循环周期以及第N-2循环周期的is_step标志处标记均记为1,表征计步增加1步。
在本公开的示例性实施例中,根据加速度变化曲线中包括按照时间先后顺序存在的多个循环周期,多个循环周期中每一循环周期对应有多个特征数据,根据当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期对应的特征数据,确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,避免只是利用循环周期中的加速度峰值计步时只考虑相邻加速度峰值的相似性,对用户走路摆臂不规律、前后摆臂幅度相差较大或携带物品等情况出现误检和漏检,造成误计步和漏计步问题,提升计步准确度。并且由于采用多个能够描述循环周期的特征数据,有效确定当前循环周期与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期的相似性,避免采用自起点检测的方法,在验证步数时,通过对加速数据逐一进行相关系数的计算,计算复杂需要时间长的缺陷,提升计算效率。
图2是根据一示例性实施例示出的一种计步方法的流程图,如图2所示,计步方法用于终端中,终端上安装有加速度传感器,计步方法包括以下步骤。
在步骤S21中,获取加速度传感器采集的三轴加速度数据,并将三轴加速度数据转化为合加速度数据。
在步骤S22中,根据合加速度数据确定加速度变化曲线,加速度变化曲线表征包括按照时间先后顺序存在的多个循环周期对应的特征数据,多个循环周期中每一循环周期对应有多个特征数据。
在步骤S23中,基于第M个循环周期对应的多个特征数据以及第M-1个循环周期对应的多个特征数据,确定第M个循环周期和第M-1个循环周期之间的第一相似系数,并根据第M个循环周期对应的多个特征数据以及第M-2个循环周期对应的多个特征数据,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的第二相似系数。
本公开中,将当前循环周期可以称为第M个循环周期。获取加速度变化曲线中的第M个循环周期对应的多个特征数据、第M-1个循环周期对应的多个特征数据,以及第M-2个循环周期对应的多个特征数据。
本公开中,在获取第M个循环周期特征数据和第M-1个循环周期特征数据后,根据第M个循环周期特征数据的数量,第M-1个循环周期特征数据的数量,第M个循环周期特征数据和第M-1个循环周期特征数据,确定得到第一相似系数。并且,在获取第M个循环周期特征数据和第M-2个循环周期特征数据后,可根据第M个循环周期特征数据的数量,第M-2个循环周期特征数据的数量,第M个循环周期特征数据和第M-2个循环周期特征数据,确定得到第二相似系数。
一种实施方式中,确定第一相似系数和第二相似系数,例如可通过如下公式确定得到:
Figure BDA0002823699630000111
其中,n为每个循环周期中的特征数据的个数,Xi为第M循环周期特征数据中的第i周期特征,Yi为第M-1周期特征数据中的第i周期特征,
Figure BDA0002823699630000112
Figure BDA0002823699630000113
分别为第M周期特征数据的均值和第M-1周期特征数据的均值。
例如,第M循环周期特征数据包括的7个特征数据中,n为7,第一周期特征X1为第N个循环周期的波峰加速度数据,第一周期特征Y1为第N-1个循环周期的波峰加速度数据,
Figure BDA0002823699630000121
为第N循环周期特征数据包括的7个特征数据数值的均值,
Figure BDA0002823699630000122
为第M-1循环周期特征数据包括的7个特征数据数值的均值,根据上述公式可分别得出第一相似系数和第二相似系数r,其中,计算的结果r在【-1,1】区间内。计算的结果r越贴近1表明两个周期的相似性越高,数值越贴近-1表明两个周期的相似性越低。
为简单起见,将相似系数r的结果放大100倍后取整,即相似系数是一个【-100,100】之间的整数,数值越大,表示两个周期的正相关程度(相似度)越高。例如,在r的结果大于等于60时,可表明两个周期的相似性很高。
在步骤S24中,根据第一相似系数确定第M个循环周期和第M-1个循环周期之间的相似性,以及根据第二相似系数,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的相似性。
在确定每一个循环周期特征数据后,可基于相邻循环周期特征数据,确定每个循环周期是否相似,若基于相邻循环周期特征数据,确定的每个相邻循环周期相似,则表明当前行走状态平稳,前后摆臂的动作幅度相似。即可基于相邻循环周期相似的特点,对每一个循环周期里做一个表征当前循环周期完成一个有效步数的标志,例如在循环周期的数据中设置“有效步数标志为is_step标志,每当检测到相邻循环周期相似时,对相邻循环周期的为is_step标志处标记为1,表征计步增加1步。
若基于相邻的相邻循环周期特征数据,确定的每个相邻的相邻循环周期相似,则表明当前行走摆臂幅度差异较大,例如向前摆动幅度较大向后摆动幅度较小。即可基于相邻的相邻循环周期相似的特点,对当前第N循环周期、与当前第N循环周期之前的第N-1相邻循环周期以及第N-2循环周期的is_step标志处标记均记为1,表征计步增加1步。
在本公开的示例性实施例中,根据加速度变化曲线中包括的循环周期特征数据,依次确定第M个循环周期的特征数据、第M-1个循环周期特征数据以及第M-2个循环周期特征数据,可避免只是利用循环周期中的加速度峰值计步时,由于用户走路摆臂不规律、前后摆臂幅度相差较大或携带物品等情况,出现误检和漏检加速度峰值数据,导致误计步和漏计步问题,提升计步准确度。并且由于采用多个能够描述循环周期的特征数据,可有效确定第M个循环周期与第M-1个循环周期的相似性,以及确定第M个循环周期与第M-2个循环周期的相似性,避免采用自起点检测的方法,在验证步数时,通过对加速数据逐一进行相关系数的计算,计算复杂需要时间长的缺陷,提升计算效率。
图3是根据一示例性实施例示出的一种计步方法的流程图,如图3所示,计步方法用于终端中,终端上安装有加速度传感器,计步方法包括以下步骤。
在步骤S31中,获取加速度传感器采集的三轴加速度数据,并将三轴加速度数据转化为合加速度数据。
在步骤S32中,根据合加速度数据确定加速度变化曲线,加速度变化曲线表征包括按照时间先后顺序存在的多个循环周期对应的特征数据,多个循环周期中每一循环周期对应有多个特征数据。
在步骤S33中,基于第M个循环周期对应的多个特征数据以及第M-1个循环周期对应的多个特征数据,确定第M个循环周期和第M-1个循环周期之间的第一相似系数,并根据第M个循环周期对应的多个特征数据以及第M-2个循环周期对应的多个特征数据,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的第二相似系数。
在步骤S34中,根据第一相似系数确定第M个循环周期和第M-1个循环周期之间的相似性,以及根据第二相似系数,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的相似性。
在步骤S35中,基于行走阶段中包括的开始走阶段、连续走阶段和停止走阶段,根据当前循环周期与第一数量的相邻循环周期之间的相似性,依次确定各阶段内的有效步数,将各阶段内的有效步数累加后得到的步数,确定为统计步数。
为了避免用户走路摆臂不规律、前后摆臂幅度相差较大或携带物品等情况,导致计步不准确的情况,本公开中,针对行走特点,可依次确定行走阶段中开始走阶段、连续走阶段和停止走阶段内的有效步数,并将各阶段内的有效步数累加后得到的总步数,确定为最终步数。
其中,针对开始走阶段,可分为两种走路状态,第一种以当前第M个循环周期为基准,若连续指定数量个第一循环周期相似系数处于预设数值范围,确定从第一个循环周期到当前第M个循环周期步数有效。第二种若连续指定数量个第二循环周期相似系数处于预设数值范围,确定从第一个循环周期到当前第M个循环周期步数有效。
其中,在开始走阶段,两种状态的判断按照先后顺序依次进行,由此检测开始走路的状态变化。通过上面的分析可知,情况一至少需要三个及以上的循环周期数据才可以进行行走状态的检测,而情况二至少需要六个及以上的循环周期数据才可以进行行走状态的检测。检测到符合第一种情况或者第二种情况的开始走路状态后,在相应的循环周期数据中增加is_step标志,设置为1,表示当前循环周期为一个有效步数,否则为未知。
在处于连续走阶段时,根据开始走的走路状态,也可分为与开始走两种状态对应的状态,第一种以当前第M个循环周期为基准,若第一循环周期相似系数满足大于第一预设阈值,确定当前第M个循环周期步数有效。或者第二种若第二循环周期相似系数满足大于第二预设阈值,确定当前第M个循环周期步数有效。
其中,若在连续走的状态下,出现中间某个循环周期的第一循环周期相似系数或者第二循环周期相似系数值不满足阈值,但前后相邻的循环周期的第一循环周期相似系数或者第二循环周期相似系数值均满足阈值的情况,需要根据前后相邻循环周期的位置和大小关系,以及循环周期标记的“左边+”或“右边+”的是否有计数,若当前循环周期与前后相邻循环周期的位置和大小关系满足阈值,且当前循环周期中存在“左边+”或“右边+”的计数,对当前循环周期的步数进行额外补偿。
在处于结束走阶段时,当预设时间段内未获取到周期特征数据时,停止统计步数。例如连续2s没有检测到有效的循环周期,则认为连续走路的状态终止,停止记录步数。
并且,连续稳定走路的状态切换到停止走路的状态时,有一个摆臂幅度逐渐变小的过程,由此可以判断最后的这一两次摆臂是否统计为有效步数,可以根据之前连续稳定走路的信号幅度的平均值或中位值作为参考阈值,保留大于阈值的步数,而去除小于阈值的步数。
在本公开的示例性实施例中,针对行走特点,可对行走阶段中包括的开始走、连续走和停止走阶段分别确定有效步数。针对行走阶段中的每个阶段,可将分为两种走路状态,第一种以当前第M个循环周期为基准,若连续指定数量个第一相似系数处于预设数值范围,确定从第一个循环周期到当前第M个循环周期步数有效。第二种若连续数量个第二相似系数处于预设数值范围,确定从第一个循环周期到当前第M个循环周期步数有效,进而避免用户走路摆臂不规律、前后摆臂幅度相差较大或携带物品等情况,导致计步不准确的情况。
本公开以下对终端中应用本公开的计步方法进行说明。
图4是根据一示例性实施例示出的计步方法示意图。
在图4中,终端中的可包括计步装置,计步装置包括模块I、模块II、模块III和模块IV。模块I主要对加速度数据进行预处理,主要包括对三轴线性加速度传感器采集的(x,y,z)三个维度上的加速度分量,通过动态选轴的方式确定合加速度数据的过程,对合加速度进行平滑滤波和均值滤波处理。
模块II主要对经过模块I处理后的合加速度数据检测加速度波峰和加速度波谷,并对邻近波峰或者邻近波谷进行合并,以及基于循环周期特征数据,检测循环周期相似性。
模块III主要对经过模块II输出的循环相似性数据,根据行走阶段,分别确定开始走、连续走和停止走的有效步数。
模块IV主要对经过模块III确定有效步数后,需要对有效步数进行上报时,根据模块III中每一次的开始走、连续走和停止走整体的特点,采取及时上报计步结果或者分批上报计步结果。
其中,模块IV中,将每一次的开始走、连续走和停止走记为一个“整体”,如果每一个整体(开始走、连续走和停止走)具有间歇性特点,即可将连续多个短的“整体”,合并为一个有效的长的“整体”。合并规则可以简单设定一个时间阈值(如1s~2s),低于时间阈值的连续“整体”可以合并,统计为一个长的“整体”。如果对于各个短的“整体”之间间隔较大,例如设定时间阈值(4s~5s),超过设定时间阈值的两个“整体”被划分为两次走路动作。由此,在上报计步数据时,可避免琐碎、频繁的上报,提升上报计步数据的统计效率。
基于相同的构思,本公开实施例还提供一种计步装置。
可以理解的是,本公开实施例提供的计步装置为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。结合本公开实施例中所公开的各示例的单元及算法步骤,本公开实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本公开实施例的技术方案的范围。
图5是根据一示例性实施例示出的一种计步装置框图。参照图5,计步装置500,应用于终端,所述终端上安装有加速度传感器,所述计步装置500包括获取单元501,确定单元502和计步单元503。
其中,获取单元501,被配置为获取所述加速度传感器采集的三轴加速度数据,并将所述三轴加速度数据转化为合加速度数据;确定单元502,被配置为根据所述合加速度数据确定加速度变化曲线,所述加速度变化曲线表征包括按照时间先后顺序存在的多个循环周期对应的特征数据,所述多个循环周期中每一循环周期对应有多个特征数据,以及根据所述加速度变化曲线中当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期对应的特征数据,确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,其中所述当前循环周期为与当前时间对应的循环周期,所述第一数量的相邻循环周期为在当前时间之前的循环周期;计步单元503,被配置为根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,确定并统计步数。
在一示例中,所述多个循环周期中的第N个循环周期对应的多个特征数据包括如下数据中的至少部分组合或全部组合:第N个循环周期的波峰加速度数据、第N个循环周期的波谷加速度数据、第N-1个循环周期的波谷加速度数据、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N个循环周期的波谷加速度数据之间间隔的采样点数量、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N-1个循环周期的波谷加速度数据之间间隔的采样点数量、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N个循环周期的波谷加速度数据的第一数据差,以及第N个循环周期的波峰加速度数据与第N-1个循环周期的波谷加速度数据的第二数据差。
在一示例中,所述确定单元502采用如下方式确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性:根据所述加速度变化曲线中当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期各自对应的特征数据,确定所述加速度变化曲线中的第M个循环周期对应的多个特征数据、第M-1个循环周期对应的多个特征数据,以及第M-2个循环周期对应的多个特征数据,所述第M个循环周期为当前循环周期;根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据,确定所述第M个循环周期和所述第M-1个循环周期之间的第一相似系数,并根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的第二相似系数;根据所述第一相似系数确定第M个循环周期和第M-1个循环周期之间的相似性,以及根据所述第二相似系数,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的相似性。
在一示例中,所述确定单元502采用如下方式确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的第二相似系数:根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据,确定所述第M个循环周期和所述第M-1个循环周期之间的第一相似系数,并根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据确定所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,和所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据的数值均值;基于所述第M个循环周期中每一个特征数据、所述第M-1个循环周期中每一个特征数据、所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,和所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,得到第一相似系数;基于所述第M个循环周期中每一个特征数据、所述第M-2个循环周期中每一个特征数据、所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,和所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,得到第二相似系数。
在一示例中,所述计步单元503采用如下方式确定步数:根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,基于行走阶段中包括的开始走阶段、连续走阶段和停止走阶段,根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,依次确定各行走阶段的有效步数;将各行走阶段的有效步数进行累加,得到的总步数确定为步数。
在一示例中,针对开始走阶段,以所述第M个循环周期为基准,若连续指定数量的第一相似系数处于预设第一数值范围,或者若连续数量的第二相似系数处于预设第二数值范围,则从第一个循环周期到所述第M个循环周期的步数为有效步数;针对连续走阶段,以所述第M个循环周期为基准,若所述第一相似系数满足大于第一预设阈值,或者若所述第二相似系数满足大于第二预设阈值,则所述第M个循环周期的步数为有效步数;针对结束走阶段,当预设时间段内未获取到周期特征数据时,停止统计步数。
在一示例中,所述确定单元502采用如下方式根据所述合加速度数据确定加速度变化曲线:对所述合加速度进行平滑去噪和均值滤波处理,得到处理后的合加速度数据;基于处理后的合加速度数据得到加速度变化曲线。
图6是根据一示例性实施例示出的一种用于计步的装置600的框图。例如,装置600可以是移动电话,计算机,数字广播终端,消息收发设备,游戏控制台,平板设备,医疗设备,健身设备,个人数字助理等。
参照图6,装置600可以包括以下一个或多个组件:处理组件602,存储器604,电力组件606,多媒体组件608,音频组件610,输入/输出(I/O)接口612,传感器组件614,以及通信组件616。
处理组件602通常控制装置600的整体操作,诸如与显示,电话呼叫,数据通信,相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件602可以包括一个或多个处理器620来执行指令,以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外,处理组件602可以包括一个或多个模块,便于处理组件602和其他组件之间的交互。例如,处理组件602可以包括多媒体模块,以方便多媒体组件608和处理组件602之间的交互。
存储器604被配置为存储各种类型的数据以支持在装置600的操作。这些数据的示例包括用于在装置600上操作的任何应用程序或方法的指令,联系人数据,电话簿数据,消息,图片,视频等。存储器604可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
电力组件606为装置600的各种组件提供电力。电力组件606可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为装置600生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件608包括在所述装置600和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中,屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板,屏幕可以被实现为触摸屏,以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中,多媒体组件608包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置600处于操作模式,如拍摄模式或视频模式时,前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件610被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件610包括一个麦克风(MIC),当装置600处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器604或经由通信组件616发送。在一些实施例中,音频组件610还包括一个扬声器,用于输出音频信号。
I/O接口612为处理组件602和外围接口模块之间提供接口,上述外围接口模块可以是键盘,点击轮,按钮等。这些按钮可包括但不限于:主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件614包括一个或多个传感器,用于为装置600提供各个方面的状态评估。例如,传感器组件614可以检测到装置600的打开/关闭状态,组件的相对定位,例如所述组件为装置600的显示器和小键盘,传感器组件614还可以检测装置600或装置600一个组件的位置改变,用户与装置600接触的存在或不存在,装置600方位或加速/减速和装置600的温度变化。传感器组件614可以包括接近传感器,被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件614还可以包括光传感器,如CMOS或CCD图像传感器,用于在成像应用中使用。在一些实施例中,该传感器组件614还可以包括加速度传感器,陀螺仪传感器,磁传感器,压力传感器或温度传感器。
通信组件616被配置为便于装置600和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置600可以接入基于通信标准的无线网络,如WiFi,2G或3G,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件616经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,所述通信组件616还包括近场通信(NFC)模块,以促进短程通信。例如,在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术,红外数据协会(IrDA)技术,超宽带(UWB)技术,蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中,装置600可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述方法。
在示例性实施例中,还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质,例如包括指令的存储器604,上述指令可由装置600的处理器620执行以完成上述方法。例如,所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
可以理解的是,本公开中“多个”是指两个或两个以上,其它量词与之类似。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
进一步可以理解的是,术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开,并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上,“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如,在不脱离本公开范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。
进一步可以理解的是,除非有特殊说明,“连接”包括两者之间不存在其他构件的直接连接,也包括两者之间存在其他元件的间接连接。
进一步可以理解的是,本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作,但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作,或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中,多任务和并行处理可能是有利的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (16)

1.一种计步方法,其特征在于,应用于终端,所述终端上安装有加速度传感器,所述方法包括:
获取所述加速度传感器采集的三轴加速度数据,并将所述三轴加速度数据转化为合加速度数据;
根据所述合加速度数据确定加速度变化曲线,所述加速度变化曲线表征按照时间先后顺序存在的多个循环周期对应的特征数据,所述多个循环周期中每一循环周期对应有多个特征数据;
根据所述加速度变化曲线中当前循环周期对应的特征数据,以及当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期对应的特征数据,确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,其中所述当前循环周期为与当前时间对应的循环周期,所述第一数量的相邻循环周期为在当前时间之前且相邻的循环周期;
根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,确定并统计步数。
2.根据权利要求1所述的计步方法,其特征在于,所述多个循环周期中的第N个循环周期对应的多个特征数据包括如下数据中的至少部分组合或全部组合:
第N个循环周期的波峰加速度数据、第N个循环周期的波谷加速度数据、第N-1个循环周期的波谷加速度数据、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N个循环周期的波谷加速度数据之间间隔的采样点数量、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N-1个循环周期的波谷加速度数据之间间隔的采样点数量、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N个循环周期的波谷加速度数据的第一数据差,以及第N个循环周期的波峰加速度数据与第N-1个循环周期的波谷加速度数据的第二数据差。
3.根据权利要求1或2所述的计步方法,其特征在于,根据所述加速度变化曲线中当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期对应的特征数据,确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,包括:
确定所述加速度变化曲线中的第M个循环周期对应的多个特征数据、第M-1个循环周期对应的多个特征数据,以及第M-2个循环周期对应的多个特征数据,所述第M个循环周期为当前循环周期;
根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据,确定所述第M个循环周期和所述第M-1个循环周期之间的第一相似系数,并根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的第二相似系数;
根据所述第一相似系数确定第M个循环周期和第M-1个循环周期之间的相似性,以及根据所述第二相似系数,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的相似性。
4.根据权利要求3所述的计步方法,其特征在于,所述根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据,确定所述第M个循环周期和所述第M-1个循环周期之间的第一相似系数,并根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的第二相似系数,包括:
确定所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,和所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据的数值均值;
基于所述第M个循环周期中每一个特征数据、所述第M-1个循环周期中每一个特征数据、所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,和所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,得到第一相似系数;
基于所述第M个循环周期中每一个特征数据、所述第M-2个循环周期中每一个特征数据、所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,和所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,得到第二相似系数。
5.根据权利要求1或者4所述的计步方法,其特征在于,根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,确定步数,包括:
基于行走阶段中包括的开始走阶段、连续走阶段和停止走阶段,根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,依次确定各行走阶段的有效步数;
将各行走阶段的有效步数进行累加,得到的总步数确定为步数。
6.根据权利要求5所述的计步方法,其特征在于,
针对开始走阶段,以第M个循环周期为基准,若连续指定数量的第一相似系数处于预设第一数值范围,或者若连续数量的第二相似系数处于预设第二数值范围,则从第一个循环周期到所述第M个循环周期的步数为有效步数;
针对连续走阶段,以所述第M个循环周期为基准,若所述第一相似系数满足大于第一预设阈值,或者若所述第二相似系数满足大于第二预设阈值,则所述第M个循环周期的步数为有效步数;
针对结束走阶段,当预设时间段内未获取到周期特征数据时,停止统计步数。
7.根据权利要求4所述的计步方法,其特征在于,所述根据所述合加速度数据确定加速度变化曲线,包括:
对所述合加速度进行平滑去噪和均值滤波处理,得到处理后的合加速度数据;
基于处理后的合加速度数据得到加速度变化曲线。
8.一种计步装置,其特征在于,应用于终端,所述终端上安装有加速度传感器,所述装置包括:
获取单元,被配置为获取所述加速度传感器采集的三轴加速度数据,并将所述三轴加速度数据转化为合加速度数据;
确定单元,被配置为根据所述合加速度数据确定加速度变化曲线,所述加速度变化曲线表征包括按照时间先后顺序存在的多个循环周期对应的特征数据,所述多个循环周期中每一循环周期对应有多个特征数据,以及
根据所述加速度变化曲线中当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期各自对应的特征数据,确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,其中所述当前循环周期为与当前时间对应的循环周期,所述第一数量的相邻循环周期为在当前时间之前且相邻的循环周期;
计步单元,被配置为根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,确定并统计步数。
9.根据权利要求8所述的计步装置,其特征在于,所述多个循环周期中的第N个循环周期对应的多个特征数据包括如下数据中的至少部分组合或全部组合:
第N个循环周期的波峰加速度数据、第N个循环周期的波谷加速度数据、第N-1个循环周期的波谷加速度数据、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N个循环周期的波谷加速度数据之间间隔的采样点数量、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N-1个循环周期的波谷加速度数据之间间隔的采样点数量、第N个循环周期的波峰加速度数据与第N个循环周期的波谷加速度数据的第一数据差,以及第N个循环周期的波峰加速度数据与第N-1个循环周期的波谷加速度数据的第二数据差。
10.根据权利要求8或9所述的计步装置,其特征在于,所述确定单元采用如下方式确定所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性:
根据所述加速度变化曲线中当前循环周期对应的特征数据,以及与当前循环周期相邻的第一数量的相邻循环周期对应的特征数据,确定所述加速度变化曲线中的第M个循环周期对应的多个特征数据、第M-1个循环周期对应的多个特征数据,以及第M-2个循环周期对应的多个特征数据,所述第M个循环周期为当前循环周期;
根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据,确定所述第M个循环周期和所述第M-1个循环周期之间的第一相似系数,并根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的第二相似系数;
根据所述第一相似系数确定第M个循环周期和第M-1个循环周期之间的相似性,以及根据所述第二相似系数,确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的相似性。
11.根据权利要求10所述的计步装置,其特征在于,所述确定单元采用如下方式确定第M个循环周期和第M-2个循环周期之间的第二相似系数:
根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据,确定所述第M个循环周期和所述第M-1个循环周期之间的第一相似系数,并根据所述第M个循环周期对应的多个特征数据以及所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据确定所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,和所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据的数值均值;
基于所述第M个循环周期中每一个特征数据、所述第M-1个循环周期中每一个特征数据、所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,和所述第M-1个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,得到第一相似系数;
基于所述第M个循环周期中每一个特征数据、所述第M-2个循环周期中每一个特征数据、所述第M个循环周期对应多个特征数据的数值均值,和所述第M-2个循环周期对应的多个特征数据的数值均值,得到第二相似系数。
12.根据权利要求8或11所述的计步装置,其特征在于,所述计步单元采用如下方式确定步数:
根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,基于行走阶段中包括的开始走阶段、连续走阶段和停止走阶段,根据所述当前循环周期与所述第一数量的相邻循环周期之间的相似性,依次确定各行走阶段的有效步数;
将各行走阶段的有效步数进行累加,得到的总步数确定为步数。
13.根据权利要求12所述的计步装置,其特征在于,
针对开始走阶段,以第M个循环周期为基准,若连续指定数量的第一相似系数处于预设第一数值范围,或者若连续数量的第二相似系数处于预设第二数值范围,则从第一个循环周期到所述第M个循环周期的步数为有效步数;
针对连续走阶段,以所述第M个循环周期为基准,若所述第一相似系数满足大于第一预设阈值,或者若所述第二相似系数满足大于第二预设阈值,则所述第M个循环周期的步数为有效步数;
针对结束走阶段,当预设时间段内未获取到周期特征数据时,停止统计步数。
14.根据权利要求11所述的计步装置,其特征在于,所述确定单元采用如下方式根据所述合加速度数据确定加速度变化曲线:
对所述合加速度进行平滑去噪和均值滤波处理,得到处理后的合加速度数据;
基于处理后的合加速度数据得到加速度变化曲线。
15.一种计步装置,其特征在于,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行权利要求1-7中任一项所述的计步方法。
16.一种非临时性计算机可读存储介质,当所述存储介质中的指令由移动终端的处理器执行时,使得移动终端能够执行权利要求1-7中任一项所述的计步方法。
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